摘要：建筑结构抗震设计需要从建筑物长远使用的角度出发，更新传统设计理念，制定符合国情的设计标准。当前建筑结构抗震设计仍存在诸多问题。首先，没有深入分析行业的日常数据和发展趋势，如果将一般建筑的要求应用在高层建筑设计中将会带来工程上的隐患。其次，结构抗震设计理念没有与时俱进，未能充分借鉴国际上的先进经验和成功案例，结构抗震设计存在很多漏洞，容易引发安全事故。工程技术人员要充分利用先进的抗震设计理念，完善原有的结构设计准则，采取可靠性更强的抗震结构使建筑质量得到保障。
关键词：建筑结构设计；抗震结构；设计理念
一、建筑结构设计中的抗震设计概述
按照我国现行《建筑抗震设计规范》，抗震设计的建筑其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。即通常所说“小震不坏，中震可修，大震不倒”。设计人员要通过抗震设计手段达到预定的设防目标。
抗震设计就是根据以往的地震情况，收集房屋破坏的相关数据进行分析，然后结合现行设计规范，采用先进的理念与标准，对在建的房屋进行抗震计算，并采取相应抗震构造措施，以保证建筑物在地震来临时的安全性与可靠性。设计人员在设计时应当根据建设单位的具体要求，在规范规定下进行，保证建筑结构在使用过程中能够抵御地震带来的强烈作用。在设计过程中，设计人员首先应当考虑地震发生时地面运动对地基基础带来的强烈影响，计算不同等级的地震给予建筑结构的作用，确定相应的抗震设计参数。如果规范中没有相应的参数，则应当通过实验来确定。为了做好建筑物的抗震设计，吸取之前地震中积累的经验是必要的，科学合理地进行研究分析与计算，直接影响到建筑的抗震能力，还能够取得节约建筑材料的效果。能否保证建筑抗震能力，施工环节也起着非常关键的作用，选择有资质和高素质的施工队伍很重要，还需做好施工人员的岗前培训工作。施工人员责任心的高低对于建筑的施工质量举足轻重，因为很小的问题施工不当都有可能酿成很严重的后果。同时，设计人员有义务和责任考虑到施工中可能出现的问题，应当尽可能在保证建筑质量的情况下降低现场的施工难度。
二、抗震结构设计的基本要求
抗震结构对承载能力、刚度、稳定性和延性等方面有更严格的要求，结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布。针对结构较为薄弱的部位要采取抗震能力更高的加强措施，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。此外，抗震结构体系中构件连接也应采取延性较好的连接方式，构件节点的破坏不应先于其连接的构件，预埋件的锚固破坏不应先于连接件。多道抗震防线设计也是必不可少的。所谓多道防线的概念，通常指的是：第一，整个抗震结构体系由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。第二，抗震结构体系具有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的塑性屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。多道抗震防线的建立可以有效防止结构进一步倒塌和损坏。
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具体来说，抗震结构设计的基本要求如下：（1）整体设计原则。抗震结构设计需要从建筑的整体进行考虑，在整个结构体系中要保证各个子结构或构件的抗震性能，才能使整体抗震性能得以实现。（2）结构布置清晰原则。在建筑抗震设计中涉及到地震作用的传递路径，只有遵循结构清晰原则，才能对结构模型的位移情况、内力分布和薄弱部位进行准确的计算和判断，有针对性采取相应的预防措施，保证结构设计效率。（3）使刚度与抗震能力相适应。建筑物遇到地震时对结构的刚度和承载能力具有双重考验。设计时需要考虑结构的刚度可以抵御来自所有方向的震动，控制结构的变形和稳定性，降低地震对建筑物的损坏。充足的刚度和完好的抗震性能是一般建筑结构的基本功能，高层建筑尤为重要。（4）结构的规则性与均匀性。例如，要保证平面的规则性，楼板的完整性，竖向构件的连续性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；严重不规则的建筑不应采用。
三、高层建筑结构抗震概念设计基本原则
1、确保建筑设计的规律性和一致性
在对高层建筑物进行设计时，要采取恰当的措施，从源头上避免各种不规则体型的出现，不科学的建筑体型会对结构的抗震性能带来十分严重的负面影响。在进行建筑设计时，要渗透抗震结构设计的理念，最大限度的保证建筑的规律性和一致性，注重结构的对称性及均匀性，将结构的扭转效应控制在恰当的范围之内。
2、建筑物结构的刚度以及抗震能力设计
结构抗侧力构件的平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力突变。基于地震作用方向的不确定性，一般情况下，应至少在建筑结构两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。对于质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。在进行结构设计时，要对建筑物各个方向的抗震性能进行充分保障，保证其抗震性能符合人们的要求和期待。
3、结构体系需要具有明确的计算简图以及合理的地震作用传递途径
抗震结构体系要求受力明确、传力途径合理且传力路线不间断，使结构的抗震分析更符合结构在地震时的实际表现，对提高结构的抗震性能十分有利，是结构选型与布置结构抗侧力体系时首先考虑的因素之一。结构计算模型的建立、必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作状况，构件的连接方式应符合实际计算假定。在充分考虑地震作用的基础上，运用计算机程序得出实际结果，以此来对结构的构件进行截面设计、配筋设计、连接节点设计等，保证在地震灾害下建筑物还有一定的正常使用功能，达到预定的设防目标。
4、设计时选用质量好的建筑材料
进行抗震结构设计时，选用原材料的质量高低对工程质量具有十分深远的影响。为了保证建筑物具备出色的抗震性能，在选择材料时要尽可能选择那些延展性能好、强度高的材料，例如使用抗震钢筋、性能符合规范要求的钢材等。由于延性好的材料对能量的吸收程度更高，在一定程度上更加符合高层建筑结构耗能的需求。
结束语
历史上发生过多次强烈地震，每一次都对人身和财产安全造成了严重影响，究其原因多是由于结构抗震设计不合理等问题所致，做好建筑结构的抗震设计工作刻不容缓。做好结构抗震设计，需要遵循建筑抗震设计基本原则，充分考虑建筑的使用功能，结构类型，加强薄弱部位的抗震措施。同时，运用计算机进行技术辅助保证计算数据的可靠性，选择强度和延性较好的建筑材料，提高施工质量。只有将这些工作全部做好，才能够真正提高建筑物的抗震能力，保障居民的人身与财产安全。
参考文献
[1]王昌明.建筑结构设计中的抗震设计探讨[J].工程技术研究，2018（04）：213-214.
[2]梁少威.复杂高层与超高层建筑结构的设计要点[J].住宅与房地产，2018（31）：73.
论文作者:孙晓威
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/1
标签：结构论文; 建筑论文; 构件论文; 刚度论文; 建筑物论文; 延性论文; 建筑结构论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;